柔性连接的玻璃钢管线应力与变形分析开题报告

全文总字数：3858字

1. 研究目的与意义（文献综述）

本论文所研究的材料是玻璃钢管。玻璃钢管是以无碱玻璃纤维及其制品为增强材料、以热固性树脂为基体材料，包含(不包含)石英砂等颗粒材料夹芯层，按一定的工艺方法制成的管道。它既融合了玻璃材料的耐高温、耐腐蚀的优点，又具有钢铁材料坚硬不易碎的优点，是一种轻便，强度高以及耐腐蚀的非金属材料。这意味着管道可在无需防护措施的情况下，便可埋在高酸性，高碱性的土壤中。玻璃钢管道以其优异的耐化学腐蚀、轻质高强，抗震性强，与普通钢管比较使用寿命长，综合造价低，安装快捷，安全可靠等优点，被广泛使用在各个方面。因此，玻璃钢管在石油，化工和城市排水系统等多个方面被广泛使用。玻璃钢管道生产发展快，数量逐年上长，应用范围及部门也越来越广。但是对于管道的安装和连接还存在许多尚未解决的问题。

目前对于管道的安装中，我们通常需要讨论的是有关由压力导致的破裂、由过载导致的坍塌、根据材料选择的不同从而造成的腐蚀破坏、疲劳破坏，碰撞、以及接头出的破坏而导致的管道泄漏等问题。而对于玻璃管道，经过许多的研究表明，接头处往往是管道安装故障的主要原因。相关实验人员通过对1800公里长的污水管网的检测发现，26.7%的混凝土管道缺陷与接头位移或开口有关。管道接头的失效可能会导致渗水，导致管道周围的土壤侵蚀，最终导致管道的倒塌[12]。对于接头处的安装往往有刚性和柔性安装的两类。其中刚性接头中主要包括焊接、法兰、钢套环以及玻璃钢套环等方法进行连接，这是十分普遍的方法，但是刚性连接的玻璃管道，在一段管道发生沉降的时候，接头处可能发生错位，导致泄漏。并且刚性接头容易损坏，所以相比之下柔性连接的可能能解决此问题。目前此次论文所采用的柔性接头是承插式的接头，并在连接处设有橡胶垫圈。但是目前对于接头处采用钢性连接和柔性连接的了解和研究还不充分，具体两者的性能差异在什么方面，差异大小如何还需要进行研究。

在管道输送物料技术的研究进展中，管道安装技术的发展已有很长一段时间的历史，但是该领域的发展并非一帆风顺，曾在很长的一段时间内停滞不前，主要原因就是能耗、物料破碎、不见磨损、管道堵塞等在实际使用中出现的一些问题。本论文所解决和设计的是管道接头处的方案，如果在此方面得出一定的结果，一定会对管道连接技术贡献自己的一份力，也对城市排水系统以及化工等领域有所帮助。

2. 研究的基本内容与方案

2.1.研究（设计）的基本内容

本选题所研究的是柔性连接玻璃钢管线应力与变形，研究的基本内容如下：

①通过查看相关文献，了解玻璃钢材料和其发挥特性的原因，了解玻璃钢的制备工艺和应用开发情况，了解近年来玻璃钢的相关专利以及论文发表情况，理解管道刚接和柔性连接的实际区别以及其各自主要造成的管道问题。。

3. 研究计划与安排

第1~3周：了解玻璃钢以及接头的相关知识，进行文献调研以及理论知识的学习和翻译，完成开题报告。

第4~10周：学习和掌握相关软件的使用，思考并设计出接头的建模以及对比方案，并进行实践操作。

第11~12周：完成三次阶段性成果；收集模拟的数据，分别采用理论分析以及其他建模软件检验结果的正确性。进行数据分析和整理，并得出相应的结论。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]关辉.浅谈玻璃钢管道性能与应用[j].中国科技纵横,2019,(5):240-241.doi:10.3969/j.issn.1671-2064.2019.05.111.

[2]刘彦章.玻璃钢管道的施工技术和质量控制[j].科技风,2019,(3):112.doi:10.19392/j.cnki.1671-7341.201903103.

[3]刘自翔,王合存.浅谈玻璃钢管道工程施工技术[j].科技资讯,2008,(8):44-45. doi:10.3969/j.issn.1672-3791.2008.08.035.